04-5 前后制动力比例关系
前后制动器制动力的比例关系

为同步附着系数。
从图中看,同步附着 系数是β线和 I 曲线交点 处对应的附着系数。
同步附着系数是由汽 车结构参数决定、反映汽 车制动性能的一个参数。
图解法
强调:同步附着系数取决于车辆
结构参数,与地面实际附着能力
无关。
15
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
用解析法求得同步附着系数
2)按
Fμ 2
a hg b hg
Fμ1
作射线束
Fμ 2
0.4
0.3
0.1
0.2 0.3
Fμ1 Fμ1
Fμ 2
Fμ2 G b hg
a hg
0.2
0.4
0.1
I曲线
du / dt 0.1g 0.2g 0.3g 0.4g
Fμ1
11
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
I曲线上任一点
F1 F1 F1
F2 F 2 F 2
12
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
三、具有固定比值的前、后制动器制动力与 同步附着系数
1.β线
制动器制动力分配系数β:前、后制动器制动力之比为固 定值时,前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。
Fμ Fμ1 Fμ 2
Fμ1
Fμ
Fμ1 Fμ
满足固定比 值的条件
由 β b hg 得 1 a hg
满足同时抱 死的条件
0
Lβ b hg
或
16
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
随堂练习题
1.某汽车前轴轴质量为满载总质量的40%, 轴距为2.6m,质心高度为0.9m,该车制动 力分配系数为0.6,求该车的同步附着系数。 2. 已知某汽车质量为m=4000kg,前轴负荷 1350kg,后轴负荷为2650kg,hg=0.88m, L=2.8m。同步附着系数为0.6,试确定前后 制动器制动力分配比例。
4.5-5前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析武汉理工大学汽车理论A,强化版

线
I线
FXb2按β线变化。
A点之后Fμ1、Fμ2仍按β 线变化,FXb1、FXb2按 φ =0.3的f 线变化,且 FXb2= Fμ2。 K1点前、后轮都抱死。
0.3
K1
K
A
0 0.5
A
f ( 0.3)
武汉理工大学汽车工程学院
O
FXb1 F1
A’点为前、后轮都抱
死时的制动器制动力。
O
6
制动过程分析得到的结论
1)当φ<φ0 时,β线位于I 曲线下方,前轮先抱死; 2)当φ>φ0时, β线位于I 曲线上方,后轮先抱死; 3)当φ = φ0时, β线与I 曲线相交,前、后轮同时抱死; 4)只要φ ≠ φ0 ,要使两轮都不抱死所得到的制动强
度总是小于附着系数,即z<φ。
武汉理工大学汽车工程学院
FXb1 F1
武汉理工大学汽车工程学院
O
5
φ=φ0
FXb 2
F 2
假设φ =0.5,φ0 =0.5
线
I线
K
K点前、后轮同时抱死。 K点之前Fμ1、Fμ2、FXb1、
FXb2按β线变化。
φ = φ0 前、后轮同时抱死
=0 0.5
FXb1 F1
(K点):
z = φ =0.5
武汉理工大学汽车工程学院
武汉理工大学汽车工程学院思考题试分析前后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动时的方向稳定性和制动效能
前、后制动器制动力具有固定比值的 汽车在各种路面上制动过程的分析
主讲:余晨光
武汉理工大学汽车工程学院
1
φ<φ0
FXb 2
F 2
假设φ =0.3,φ0 =0.5
第11讲 4-5 前、后制动器制动力的比例关系 4-6 汽车制动性试验

第11讲 2学时教学目的及要求:通过本次课的学习,使学生能够分析制动力分配对制动性能的影响,了解ABS 的基本原理。
主要内容:§4-5 前、后制动器制动力的比例关系§4-6 汽车制动性试验教学重难点:制动力分配理想曲线,同步附着系数,制动力分配对制动性能的影响,对方向稳定性的影响,制动效率,利用附着系数的概念和制动法规,ABS 的工作原理。
教学过程:§4—5 前、后制动器制动力的比例关系问题引入:为保证有良好的制动性,即良好的制动效能和制动方向稳定性,后轮的制动器大小应合适。
制动力Fμ2若Fμ2↗→后轮F Xb易先达到Fφ而先抱死→易侧滑若Fμ2↘→不能充分利用后轮Fμ2→影响制动效能那么,对于前、后制动器制动力按定比分配的一般汽车来说,该如何确定此分配比例呢?一、地面对前、后车轮的法向反作用力:F Z1、F Z2问题引入:∵制动时,F Z1↗、F Z2↘,且Fφ= F Zφ∴Fφ1↗、Fφ2↘,直接影响前、后轮抱死先后顺序有必要先讨论制动时,F Z1、F Z2将如何变化:假定:i=0(水平路),F f=0(坚硬路),F W=0(制动初速度不高)。
∴∑F=0。
忽略减速时旋转质量产生的惯性力偶矩。
F Z1L = Gb + F j h gF Z2L = Ga - F j h g将F j = m du dt , (忽略旋转质量,δ=1)代入上式,得:F Z1 =G L ( b + h g g du dt )F Z2 =G L ( a - h g g du dt )若前、后轮都抱死(在φ的路面上): j = du dt =φg ,则: F Z1 =(b+φh g )G/LF Z2 =(a-φh g )G/L可见,当制动强度或附着系数变化时,F Z1、F Z2变化很大,重心前移。
二、理想的前、后制动器制动力F μ的分配曲线:制动时,前、后轮同时抱死,对制动效能、制动方向稳定性均有利,此时的F μ2—— F μ1的关系曲线称为理想的前、后制动器制动力的分配曲线。
4.5前、后制动器制动力的比例关系(只讲了一部分).

FXb2
G du 1 1 Gz g dt
FZ 2
G a hg L
r
1 z
1 a zhg L
36
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
3)由利用附着系数计算车轮不抱死条件下的 zmax
L b 计算 0 hg
如果
FXb1 f FZ 1
前轴利用附着系数
Fμ1
G du FXb1 Gz g dt
G FZ 1 b hg L
f
z
1 b zhg L
35
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
2) z
0 ,后轮先抱死
FXb2 r FZ 2
后轴利用附着系数
1
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
制动过程的三种可能
1)前轮先抱死拖滑,然后后轮抱死拖滑;稳定工 况,但丧失转向能力,附着条件没有充分利用。 2)后轮先抱死拖滑,然后前轮抱死拖滑;后轴可 能出现侧滑,不稳定工况,附着利用率低。 3)前、后轮同时抱死拖滑;可以避免后轴侧滑, 附着条件利用较好。 前、后制动器制动力的分配比例,将影响制 动时前后轮的抱死顺序,从而影响汽车制动
结论
0
前轮先抱死 前轮抱死时
z 0.27
前后轮同 时抱死时
z 0.3
26
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
2) 0 (设 0.7)
B点后轮抱死。 此时的制动减速 度?
B 点前后轮
同时抱死。
B点前后轮 同时抱死时的制
动器制动力。
27
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
f 线组作图
17
4.5.3具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数.

同步附着系数的计算
新能源汽车技术教学资源库
b hg β 由 得 1 a hg
满足固定比
满足同时抱 死的条件
值的条件
Lβ b 0 hg
ห้องสมุดไป่ตู้
前、后制动器制动力的比例关系
2.同步附着系数
Fμ 1、Fμ 2具有固定比值 的汽车,使前、后车轮同 时抱死的路面附着系数称
新能源汽车技术教学资源库
为同步附着系数。
从图中看,同步附 着系数是β 线和 I 曲线交 点处对应的附着系数。 该点所对应的减速度 称为临界减速度。
前、后制动器制动力的比例关系
Fμ1 Fμ
Fμ 2 1 Fμ
Fμ Fμ1 Fμ 2
Fμ1 Fμ
前、后制动器制动力的比例关系
Fμ 1 Fμ 2
1
Fμ 2
新能源汽车技术教学资源库
β线
Fμ 2 BFμ1 为一直线
直线斜率tan
1
0
θ
Fμ 1
β 线:实际前、后制动器制动力分配线。
新能源汽车技术教学资源库
汽车理论
4.5.3具有固定比值的前、后制动器制动力与同 步附着系数
前、后制动器制动力的比例关系
具有固定比值的前、后制动器制动力与同
步附着系数
1.β线
新能源汽车技术教学资源库
制动器制动力分配系数β :前、后制动器制动力之比为固 定值时,前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。
4.5.4前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制(精)

前、后制动器制动力的比例关系
2) 0 (设 0.7)
新能源汽车技术教学资源库
B点后轮抱死。
此时的制动减速 度?
B 点前后轮
同时抱死。
B 点前后轮
同时抱死时的制
动器制动力。
前、后制动器制动力的比例关系
2) 0 (设 0.7)
新能源汽车技术教学资源库
结论
0
r 线组
0.4
0.3 0.2
0.1
f 线组
Gb (0, ) hg
Ga ( , 0) hg
r 线组作图
FXb1
前、后制动器制动力的比例关系
新能源汽车技术教学资源库
前、后制动器制动力的比例关系
3. f 线组和r组线的分析
1)f 线组 当FXb2<0时是地面驱动力,无意义。
新能源汽车技术教学资源库
f 线组作图
前、后制动器制动力的比例关系
2. r 线组
后轮抱死的条件是
新能源汽车技术教学资源库
前轮没有抱死、后轮抱死时,FXb1、FXb2间的关系曲线。
Ga FXb hg FXb2 FZ 2 L L
将FXb FXb1 FXb2代入并整理得
新能源汽车技术教学资源库
汽车理论
4.5.4前、后制动器制动力具有固定比值的汽车 在各种路面上制动过程的分析
前、后制动器制动力的比例关系
前后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路
新能源汽车技术教学资源库
面上制动过程的分析 1. f 线组
后轮没有抱死、前轮抱死时,前、后轮地面制动力a FXb2 FXb1 L hg L hg
FXb1 0
hg
理想的前后制动器制动力分配曲线

谢
赏
谢观
前后轮同时抱死的条件是:前、后轮制动器制动力之和等于附着
并且前后轮制动器制动力分别等于各
的附着力。
即:Fu1 Fu2 mg
Fu1 Fz1
Fu 2
Fz 2
带入上面的法向反作用力的公式得出:
Fu1 Fu 2
Fz1 Fz 2
L2 L1
g g
消去变量
得:Fu 2
1 2
G hg
b2
4hg L G
Fu1
令
du dt
zg(z为制动强度)
则求得地面的法向发作用力为:
FZ1 ) / L
理想的前后制动器制动力分配曲线
前已经指出制动时前、后轮同时抱死,对附着条件的利用、制 动时汽车的方向稳定性较为有利。此时的前后轮制动器制动力 和 F的关系曲线,常称为理想的前后轮制动器制动力分配曲线。
Gb (
hg
2 Fu1 )
由
Fu 2
1 2
G hg
b2
4hg L G
Fu1
Gb (
hg
2 Fu1 )
此式画
成的曲线即为前后轮同时抱死时前后轮制动器 制
动力的关系曲线-理想的前后轮制动器制动力分配
曲线,简称I曲线。
对 Fu1 Fu2 mg 按不同的 值作图,得到一组与坐
标轴成45度的平行线。
对
Fu1 Fz1 L2 g Fu2 Fz2 L1 g
按不同的
值作图,得到一组通过
坐标原点,斜率不同的射线。
这两组直线中,对于某一 值,均可找到这两条直
线,这两条直线的交点便是满足前后轮同时抱死的条件
式中的 Fu1 和Fu2。把对应于不同值得两直线交点连接便
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hg G Fz 1 ( b L g F G ( a hg z2 L g
前半部分为静载,后半部分为动载。
du ) dt du ) dt
制动时,前轴载荷增加,后轴载荷减少。与du/dt 的值有关。du/dt ,转移量。转移量很大,不能 忽略。
湖北汽车工业学院汽车工程系
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
同步附着系数
HBQY
0的选择应考虑的因素: a.常用道路和常用车速 若车速高、道路好, 0可高些; 反之低些 b. 轿车0大些,货车0小些 c. 平原地区0大些, 山区0小些
FP
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
二、理想的前后制动器制动力分配曲线
HBQY
定义:当前后轮同时抱死时,前后制动器制动力 的分配关系。
在任一路面,前后轮同时抱死的条件为: 前、后车轮制动器制动力之和等于附着力; 前、后车轮制动器制动力分别等于各自的附 着力。
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
G du Fj g dt
f线组
HBQY
FXb2
F xb 2
L hg
hg
Gb F xb1 hg
FXb1
F xb1 0, F xb 2
4-5 前、后制动器制动力的比例关系
HBQY
制动器的制动力足够时,可能出现: 1.前轮先抱死,然后后轮抱死; 2.后轮先抱死,然后前轮抱死; 3.前、后轮同时抱死拖滑。——“理想”
湖北汽车工业学院汽车工程系
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F1 F 2 G F1 b hg F a h g 2
=0.1 F2
0.5 0.7
1.0
I
=0.1 0.2 1.0 1 0.6 湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
2.汽车在不同值路面上的制动过程
HBQY
假定某货车的 0 =0.39。、I、 f、r 线组如图所示。 a.在 0的路面上制动 设=0.3 A点(=0.3的f 线与线的 交点)以前: 制动器制动力沿线上升, Fxb1=F1 ,Fxb2=F2; A点: 线与=0.3的f线相交, 前轮将抱死;制动强度约为 0.27g。
r 线组
F xb 2 FZ 2
F xb 2
Ga F Xb hg ( ) L L
I
FXb1
Ga ( ,0 ) hg
Ga F xb1 L hg L hg
hg
f 线组
F xb 2 0, F xb1
F xb1 0, F xb 2
Ga ( L hg )
du g dt
式(4 - 8)
前后轮均抱死时,转移量随 值而不同,取决于 值。
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
一.地面对前、后车轮的法向反作用力
HBQY
随着制动强度 的增加,前轴 的负荷增加, 后轴的负荷减 少。
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
一.地面对前、后车轮的法向反作用力
HBQY
FXb
F2 F1 FXb2 FXb1
F F2 F1
地面附着力 的变化,前、 后制动器制 动力的分配 比例的变化
F
I曲线
HBQY
注意:
1). F1 、F2的关系 中含有参数G、a、b、 hg等,它们因车而 异,I曲线也因车而 异,同一车辆空、满 载时I曲线也不同; 2).由于前后轮同时抱 死时,F =Fxb=F,I 曲线也是理想的Fxb1、 Fxb2关系曲线。
空载
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Fxb2,F2
Ga hg
( 0,
Gb ) 湖北汽车工业学院汽车工程系 hg HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
f线组和r线组
HBQY
结论:
1.对于同一 的f 线与r 线的交点,即为前后轮同 时抱死的点,各点连线为I曲线。 2. f 线组为前轮抱死的地面制动力分配关系曲线, 随着制动强度的增加,Fxb1也增加,当f 线与I曲线 相交,后轮抱死,I曲线以上的f 线无意义。 3. r 线组为后轮抱死的地面制动力分配关系曲线, 随着制动强度的增加,Fxb2将减少,当r 线与I曲线 相交,前轮抱死,I曲线以下的r线无意义。
Fxb2,F2
=0.7
I
A
=0.3
du 0.7 g dt
Fxb1,F1
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HuBei ห้องสมุดไป่ตู้utomotive Industries Institute Dep. of Automobile
HBQY
在0的路面上制动
Fxb2,F2
=0.7
A点以后: Fxb1、Fxb2沿 =0.3的f线上升,至A′ 点,前后轮同时抱死,制 动强度为0.3g。 F1、F2沿线上升,至A″ (过A′点作水平线与线 的交点)
实际制动器制动力分配曲线—线
HBQY
三、具有固定比值的前后制动器制动力与同步附着系数
1.实际制动器制动力分配曲线
多数两轴汽车的前后制动器制动力之比为常数。 这时的F1 、F2关系曲线,称为 线。
——制动器制动力分配系数:
F 1 F
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
F 1 F 2
1
F 1 F 2
b 0 hg a 0 hg
L b (*) 0 hg
( 同时抱死 )
湖北汽车工业学院汽车工程系
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同步附着系数
I
A′ A″
du 0.7 g dt
A
在 0的路面上,前轮先抱死; =0.3 或当线在I线的下方时,前轮先抱死。
Fxb1,F1
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HBQY
在>0的路面上制动
一.地面对前、后车轮的法向反作用力
HBQY
1).忽略Tf、Fw及旋转质量的惯性力偶矩 2).忽略车轮边滚边滑过程,附着系数取定值。
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HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
一.地面对前、后车轮的法向反作用力
F 1 FZ 1 F F Z 2 2 且 F 1 F 2 G
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二、理想的前后制动器制动力分配曲线
HBQY
F 1 F 2 G 与(4 8)式联立 : F 1 b hg F a h g 2
二、理想的前后制动器制动力分配曲线
HBQY
F1、F2的关系 曲线——理想 的前、后轮制 动器制动力分 配曲线。也称 为I曲线。
F2
I曲线
F1
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HBQY
I曲线作法
HBQY
a. 0 的含义:对于制动器制动力分配系数为的汽 车,只有在附着系数为同步附着系数的路面上制动 时,才能使前后轴上的车轮同时抱死; b. 0 是由汽车的结构参数决定的、反映汽车制动性 能的一个参数; c. 在汽车设计、改装时,常先选定0值,由(*)式 计算出要求的制动力分配系数,然后用F2 /F1=(1)/ 式求得前后制动力的分配关系,作为设计制动 器的依据之一。
面制动力关系曲线。
r 线组简称后轮打滑线。是后轮抱死,前 轮没抱死时,在各种值路面上的前、后地
面制动力关系曲线。
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f线组
HBQY
f线组:当前轮抱死时
F xb
且
hg G du G 故F xb1 Fz1 ( b ) L L g dt hg G ( b F xb ) L L L hg Gb F xb1 F xb1 F xb 2 F xb F xb 2 hg hg